[發(fā)明專利]一種具有自整流特性的阻變存儲器及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210311109.8
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN103633242A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂杭炳;劉明;劉琦;李穎弢;龍世兵
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種自整流阻變存儲器，其特征在于，該自整流阻變存儲器自下至上依次包括下電極、非晶硅層、阻變材料層和上電極，該阻變存儲器件具有電阻轉(zhuǎn)變功能，同時具有自整流特性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述自整流阻變存儲器，其特征在于，所述上電極或下電極均由以下材料中的至少一種形成：W、Al、Cu、Au、Ag、Pt、Ru、Ti、Ta、Pb、Co、Mo、Ir、Ni，導(dǎo)電金屬化合物TiN、TaN、IrO₂、ITO、IZO。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述自整流阻變存儲器，其特征在于，所述阻變材料層由以下材料中的至少一種或者以下材料經(jīng)摻雜改性后形成的材料中的至少一種形成：Cu₂S、AgS、AgGeSe、CuI_xS_y，ZrO₂、HfO₂、TiO₂、SiO₂、WO_x、NiO、CuO_x、ZnO、TaO_x、CoO、Y₂O₃、PCMO、SZO、STO。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述自整流阻變存儲器，其特征在于，所述阻變材料層是通過電子束蒸發(fā)、化學(xué)氣相沉積、脈沖激光沉積、氧化、原子層沉積、旋涂或濺射方法中的一種制備的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述自整流阻變存儲器，其特征在于，所述非晶硅層是通過電子束蒸發(fā)、化學(xué)氣相沉積、脈沖激光沉積、原子層沉積、旋涂或濺射方法中的一種制備的。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述自整流阻變存儲器，其特征在于，所述上電極或下電極是通過電子束蒸發(fā)、化學(xué)氣相沉積、脈沖激光沉積、原子層沉積、濺射方法中的一種制備的。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述自整流阻變存儲器，其特征在于，所述下電極的厚度為5nm～500nm，所述非晶硅層厚度為2nm～200nm，所述阻變材料層的厚度為2nm～200nm，所述上電極的厚度為5nm～500nm。

8.一種制備權(quán)利要求1所述自整流阻變存儲器的方法，其特征在于，該方法包括：

步驟1：在襯底上形成下電極；

步驟2：在所述下電極上形成非晶硅層；

步驟3：在所述非晶硅層上形成阻變材料層；

步驟4：在所述阻變材料層上形成上電極。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，步驟1中所述在襯底上形成下電極，是采用濺射的方法在襯底上形成Cu下電極，其工藝條件如下：功率25W～500W；壓強：0.1Pa～100Pa；Ar氣流量：0.5sccm～100sccm。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，步驟2中所述在下電極上形成非晶硅層，是采用化學(xué)氣相沉積的方法在下電極上形成非晶硅層，其工藝條件如下：功率10W～500W；壓強0.1Pa～100Pa：溫度：200度～500度；SiH₄流量：0.5sccm～100sccm。

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，步驟3中所述在非晶硅層上形成阻變材料層，是采用濺射WO_x合金靶或反應(yīng)濺射的方法在非晶硅層上形成WO_x阻變材料層，其工藝條件如下：功率25W～500W；壓強：0.1Pa～100Pa；Ar氣流量：0.5sccm～100sccm。

12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，步驟4中所述在阻變材料層上形成上電極，是采用濺射的方法在阻變材料層上形成Pt上電極，其工藝條件如下：功率25W～500W；壓強：0.1Pa～100Pa；Ar氣流量：0.5sccm～100sccm。